薄煤层短壁综采工作面石灰岩顶板破断特征及矿压显现规律

为揭示薄煤层短壁综采工作面石灰岩老顶破断规律,实现顶板管理安全经济,运用理论计算、数值模拟及现场观测等分析了顶板初次破断步距特征及矿压显现规律。研究表明老顶初次、周期来压步距分别为40.7 m及15.5 m,动载系数在1.25左右,石灰岩老顶随工作面推进呈现典型的"O-X"型破断及"见方垮落"特征,采用大功率综采设备推进速度快,来压影响时间、范围明显减小,呈现整体来压特征。     

孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸确定

根据芍药花煤矿4404工作面工程地质条件,采用理论分析,FLAC3D数值模拟和现场实测相结合的方法研究了孤岛综放工作面合理护巷煤柱尺寸,分析了不同宽度护巷煤柱条件下煤柱内弹塑性区发育情况和竖直应力分布规律,结果表明:当煤柱宽度在20²5 m之间时,煤柱中部有足够大的弹性核,可保证煤柱自身及巷道的稳定性;当煤柱宽度大于19 m时,煤柱内竖直应力开始减小,并且呈现出双峰应力分布状态,由此确定4404工作面合理护巷煤柱宽度为20 m。     

大倾角综放面支架失稳机理及控制

支架失稳是大倾角煤层综放开采中常见的现象,本文结合东滩煤矿1301面42°倾角,特厚煤层的条件,对支架下滑、倾倒、尾部受扭3种主要失稳方式的机理进行了研究.结果表明:单架失稳是工作面支架失稳的诱因,支架稳定性控制的关键是使支架失稳临界角大于工作面倾角、目的是保持整个工作面支护系统的稳定性.通过工作面伪斜布置,单向割煤、支架分组布置、提高支架支护阻力、控制采高、优化移架推溜次序、留设防滑平台、强化割煤质量管理等控制技术措施,该工作面支护系统稳定性得到了有效控制,取得了很好技术经济效益,可为类似条件煤层的安全高效开采提供参考.     

煤矿井下煤矸智能分选与充填技术及工程应用

我国中东部煤矿开采已全面进入深部开采,深部开采过程中原煤中矸石运输提升与地面排放严重制约矿区高效生产与环境协调发展.国家重点研发计划项目(2018YFC0604700)围绕深部煤矿井下洗选与就地充填中重大难题开展系统研究:提出了深部采选充一体化矿井协同开采技术框架,构建了井下采选充空间布局与煤矸物流运输优化方法;研发了井下专用的紧凑型跳汰机、水介质分级分选旋流器,以及煤矸分选智能化与模块化控制系统;构建了硐室围岩锚固承载结构损伤演化模型,揭示了硐室群连锁破坏失稳力学机理,开发了抗动载吸能阻尼锚索、锚固支护设计方法及硐室群围岩失稳智能预警平台;系统研究了破碎矸石充填材料细观结构破坏特征,揭示了散体充填材料承载压缩变形影响机制,研发了矸石聚合物充填材料;建立了深部充填开采地表沉陷场模型,研发了深部充填开采地表变形井上下多源综合监控方法与装备,提出了"采选充+留"协同开采模式与工程设计方法.研究成果应用于新巨龙煤矿,井下分选系统设计分选能力达400万t/a,就地充填能力150万t/a,为我国深部煤矿井下分选与就地充填、矿区环境保护协调发展提供了可靠技术途径.     

推采速度和充实率对深井充填面厚硬顶板聚能与释能的影响

基于煤岩体动力破坏的最小能量原理,建立了诱冲关键层断裂致冲的能量判据.以山东某深井厚硬顶板下充填工作面为工程背景,采用FLAC^3D数值模拟研究了推采速度和充实率对关键层弹性能积聚和释放的影响规律.结果表明:推采速度增加使覆岩采动影响范围增大,关键层弹性能积聚和释放程度增加;充填开采相当于减小了煤层采厚,使关键层由垮落带和裂隙带过渡到弯曲下沉带,消除了诱发冲击地压启动的动载源;充填开采充分降低了关键层的弹性能释放量,有效减弱了厚硬顶板断裂型冲击地压的危险性,确保了深井厚硬顶板下煤炭资源的安全回采.     

基于Delphi和OpenGL的放顶煤可控可视化模拟

运用三维图形技术模拟综采放顶煤工作面生产过程，对采煤工作面的规划、方案设计及综合治理具有重要意义。应用计算机模拟技术，以Delphi6．0和OpenGL作开发工具，建立了放顶煤工作面和采煤机模型，实现对放顶煤工作面生产过程的可控可视化模拟。详细介绍了模型的建设和系统的实现。     

对工程教育专业认证的认识与体会——以中国矿业大学（徐州）采矿工程专业的认证为例

本文简述了我国开展工程教育专业认证的意义,介绍了专业认证标准和专业认证的程序;对专业认证与教学评估进行了对比,指出了专家重点考查内容。     

浅埋近距离房式煤柱下采动应力演化及致灾机制

浅埋近距离房式煤柱下长壁工作面回采将受到上煤层采空区遗留煤柱和本煤层工作面动压的共同影响。针对石圪台矿3–1–2煤层工作面顶板压力大、支架被压死等问题,采用理论分析、数值模拟及现场试验等方法,探讨采动应力演化规律及压架致灾机制。研究结果表明,与莫尔–库仑准则相比,应变软化准则能够准确地反映上层遗留房式煤柱在下层长壁工作面采动应力影响下的变形破坏机制;当上层遗留煤柱较完整,下煤层工作面位于煤柱下方时,受煤柱应力集中及采动影响,下煤层工作面顶板沿煤柱边缘直接切落,载荷集中造成支架压死。通过采前或回采过程中爆破上层遗留煤柱,将顶板压力转移到工作面前方煤岩体内,有效减小工作面围岩应力集中,保证下煤层工作面安全开采。     

急倾斜煤层工作面区段煤柱失稳机理及合理尺寸

根据急倾斜煤层工作面区段煤柱赋存特点,运用理论分析、数值模拟、现场实测等研究方法,分析了不同倾角、不同尺寸区段煤柱条件下的煤柱变形破坏特征、煤柱周围应力分布规律和影响煤柱稳定的主要因素,以及采空区的冒落、充填特征,得出区段煤柱主要受到沿倾向的剪切破坏作用出现"台阶"型破坏,急倾斜工作面区段煤柱失稳的必要条件α≥arctan(f1+f2),失稳方式为向采空区的滑落失稳,煤柱下端的底板处和上端的顶板处为主要破坏区域.结合龙煤七台河分公司新铁矿急倾斜煤层开采实际,分析得出了保证区段煤柱和采空区顶板稳定的区段煤柱合理尺寸,提出了加大区段煤柱尺寸或采空区后方煤柱上方注浆充填加固技术方案,保证了急倾斜煤层综采工作面的安全生产.     

“三软”大采高综采面煤壁稳定性及其控制研究

为有效控制“三软”大采高综采面煤壁稳定性,以淮北矿业集团许疃煤矿7219面为工程背景,实测了“三软”煤层大采高综采面煤壁片帮特征,建立了采场煤壁“楔形”滑动体稳定性分析的力学模型,分析了“楔形”滑动体稳定性的关键影响因素.结果表明:“三软”大采高综采面煤壁片帮以上半部片落的“楔形体”滑落形式为主,“楔形”滑动体稳定系数K与C,Ph,μ呈正比关系,与Wo,θ呈反比关系.通过提高支架初撑力、控制端面冒顶、加固煤壁、用好护帮板以及适当提高工作面推进速度等技术措施,7219面煤壁稳定性得到了有效控制.